1、镍 我国镍矿品位低,露采比例很小,可采储量仅占总储量的 10%,开采和冶 炼的技术相对较为落后;选矿一般采用弱酸或弱碱介质浮选工艺,与先 进技 术有差距,开采和冶 炼的成本居高不下。2010 年预计中国镍 消费量将达到 40 万吨/ 年以后,中国将成为世界最大的镍消费国。现在中国镍金属基础储 量只有 230 万吨左右,近年来中国镍矿勘探没有重大进展,如果就按照这样消费下去的话,10 年后中国的镍矿资源将逐 渐消耗殆尽。钴 我国钴金属资源量约为 140 万 t,绝大多数为伴生资源,单独的钴矿床极少,品位较低,均作为矿山副产品回收,金属回收率低、生产成本高。锰 中国锰矿资源较多,在全国 21 个省
2、(区)均有产出;探明储量的 总保有储量矿石 5.66 亿吨,居世界第 3 位。富锰矿较少,在保有储量中仅占 6.4%。锂 我国的锂矿资源丰富,以目前我国的 锂盐产量计算, 仅江西云母 锂矿就可供开采上百年。从盐湖内提取成本要远低于从矿山中提取。锂离子电池的应用领域锂离子电池主要的应用方向有便携式电子产品的充电电池、电动工具及电动汽车等。其中,在汽车动力电池的应用才刚刚开始。 2007 年度锂离子电池市场结构如下图笔 记 本 电 脑 ,36%手 机 , 49%数 码 产 品 , 4%其 他 , 1%六、锂离子电池行业竞争格局1. 锂离子电池行业,中、日、韩三分天下: 低档次手机领域,中方明显优势
3、,品牌手机 领域,有较多国内企业渐次进入。 在手提电脑电池领域,因对一致性和安全性要求极高,国内企业无力或无信心面对电池召回,几乎没有大规模进入的例子。日韩具显著优势。因手提 电脑用电池类型单一,适合全自动化生产,未来国内企业也难建立优势。 在动力电池领域,国内个别领先企业在国际上也不落后,但大多数企业仍面临技术未达商用要求以及专利问题。电动自行车电池领域或可提供一较大的发展空间。2. 在高端产品及应用上,目前日本领先:第一梯队 第二梯队 第三梯队三洋电机,索尼,三星 比亚迪、ATL、MBI、LG、力神、NEC、MAXELL、LGBAK,B&K 等3. 全球主要锂电池生产企业概况厂商 合作伙伴
4、/投资者 已有客户 产能 08PB 08PEA123 通用电气、宝洁、联博基金、德国大陆THINK、沃尔沃卡车、戴姆勒、通用汽车约 1500 万个电池单元(08 年)- -三洋 - 大众、本田、福特 1000 万块(15 年) 8.69 29.34江森自控 SAFT、德国大陆 宝马、戴姆勒、奇瑞 - 0.86 7.36德国大陆 A123、江森自控、SAFT戴姆勒、大众 - 0.30 (1.85)Compact PowerLG 化学 通用汽车、现代 - - -SAFT 江森自控、德国大陆 戴姆勒、福特 - 2.00 9.62EnerDel Ener1、德尔福合资 THINK 60 万个电池包(1
5、1 年)6.17 (8.11)AESC 日产、NEC 合资 日产雷诺 20 万台(11 年) - -HVE 日立、神户电机 GM - - -PEVE 丰田、三菱 丰田 100 万台(11 年) 0.65 8.65汤浅电池 三菱 三菱 20 万块(09 年) 2.17 56.534. 被看好的汽车锂电池厂家据德意志银行调研显示,整车企业最愿意与以下 10 家企业合作开发汽车锂电池:1)Johnson Controls-Saft(美国江森自控和和法国 Saft 的合资公司);2)A123 系统公司(由麻省理工学院、通用电气等投资成立,该公司与大陆集团有合作);3)LG 化学( 该公司在美国有子公司
6、 Compact Power);4) EnerDel(Ener1 和德尔福的合资公司);5)AESC(日产 和 NEC 的合 资公司);6)PEVE(丰田和松下的合资公司);7)GS 汤浅;8)日立;9)三洋电机;10)三星。规划中的动力电池汽车七、国内制造基地分布情况及产业概况 主要集中在广东、山东、江 苏、浙江、天津等地,广东占总量的 60%以上。广东省也主要集中在深圳、东莞、中山等地。其中,深圳就有比亚迪、比克、邦凯、华粤宝等领先的国产制造企业,是我国最大的生产基地。 我国为数众多的锂离子电池生产企业中,内资企业约 40%,外资和中外合作企业占 50%以上,包括日本三菱、索尼、 TDK
7、等均在境内新建和收购了生产工厂。 内资企业在整体性能和可靠性低于日韩,主要原因是设备自动化程度较低,产品一致性较差,产品只能作为单只电池使用,不能连成电池组使用,因此一般用在手机、数码相机、便携游戏机及 MP3 和 DVD 等移动视听设备上。唯一是湖南瑞翔与三星合资,向三星提供锰酸锂和三元材料。 笔记本电脑用电池主要被韩国三星、LG,日本索尼、三洋、松下等垄断。比克、力神等内资领先企业已逐步进入笔记本电脑市场。八、国内主要的锂离子电池制造商及其经营态势公司 背景 现状比亚迪 民营企业港股上市公司世界第二大锂电池生产商。主要 业务是手机电池业务,尚不能进入圆柱型锂电市场,已经 几乎打入了所有国际
8、著名手机公司。计划在 08 年成为全球最大的手机 锂电商。 动力锂电池也只是处于开发阶段。中信国安盟固利 母公司在 A 股上市 08 年动力锂电池产能为 2000 万安时,09 年可达 1 亿安时深圳比克 民营企业纳斯达克上市公司世界十大锂电池商之一,08 年 产能达 3 亿只。依靠 资本运作,在 3-4 年的时间里,迅速做大了规模,月 钴酸锂用量在150-200 吨之间,现正在努力追求产品升级,已基本放弃低端钢壳电池的生产,主要以铝 壳电池为主,主要客 户为国内品牌手机厂。另外成套引进了 圆柱型电池的自动化生产线 ,该公司的圆柱型电池主要目标客户是台湾笔记本电池生产商(电池组装),其产品暂时
9、还 没进入国际品牌笔记本电脑厂。天津力神 天津津能国投高科技等合资2008 年产能达 2.5 亿只。成套引 进日本设备,目前主要的国际客户是摩托罗拉。该公司投入巨大,但是,因体制原因,发展速度一直不快。深圳雷天 民营企业 2007 年产能达 1.5 亿安时澳柯玛新能源 母公司在 A 股上市 2009 年锂电池产能预计可达 8000 万只TCL 金能电池 母公司在 A 股上市 研制聚合物锂电池,2008 年产 能达 6000 万只苏州星恒 联想投资和中科院合资2007 年产能为 3600 万安时ATL东莞新能源科技公司TDK 子公司 被 TDK 收购后,其业务发展更加迅速,而且进入了日本高端市场
10、。ATL 是一家由 职业经理人加风险投资、自主开 发成功聚合物生产技术的公司,目前其主要供 应商是杉杉,并初步形成了战略伙伴关系,双方在技 术方面有较深的合作。万向电动车公司 万向集团子公司 2010 年车用动力电池产能可达 1500 万安时另外规模还相对比较大的公司有邦凯、华粤宝、 迈科、天贸、哈尔滨光宇、力多威、优科等,其正极材料月用量在 20-50 吨月之间。稍具规模的公司还有:伊斯达、盈力、德赛、 鸿德等,其正极材料使用量在 10-20 吨月。其他都是较小的公司,大小公司总计有约 100 家。九、锂离子电池技术的发展方向 开发更高体积容量的电池,这需要更高克容量的材料与之配合。 提高电
11、池的安全性,同样需要高安全性的材料与之配合。 开发大型动力锂电,与之配套的是要开发动力电池用材料,如锰酸锂、磷酸亚铁锂等。十一、主要电池厂商材料选用情况公司 正极材料 负极材料 电解质 封装形式 结构 形状丰田 钴酸锂 石墨 液体 金属 螺旋式 椭圆松下 镍锰钴酸锂 混合 液体 金属 螺旋式 椭圆江森自控 钴酸锂 石墨 液体 金属 螺旋式 圆柱日立 锰酸锂/三元 固体碳粒 液体 金属 螺旋式 圆柱/椭圆AESC 锰酸锂/三元 固体碳粒 液体 袋装 堆栈式 棱柱三洋 锰酸锂/三元 混合 液体 金属 螺旋式 圆柱GS 汤浅电池锰酸锂/钴酸锂 固体碳粒 液体 金属 螺旋式 椭圆A123 磷酸铁锂 石
12、墨 液体 金属 螺旋式 圆柱/椭圆LG 化学 锰酸锂 固体碳粒 凝胶体 袋装 堆栈式 棱柱三星 锰酸锂/三元 石墨 液体 金属 螺旋式 圆柱SK Corp 锰酸锂 石墨 液体 袋装 螺旋式 棱柱东芝 锰酸锂 低温氧化碳 液体 袋装/金属 螺旋式 棱柱AltairNano 锰酸锂 低温氧化碳 液体 袋装 堆栈式 棱柱比亚迪 磷酸铁锂 - 液体 金属 螺旋式 圆柱/椭圆Electrovaya 聚合金属锂 - - - - -威龙科技 磷酸铁锂 - 聚合物 袋装 堆栈式 棱柱2、国内锂电池材料的销售预测:产品 王教授预测 张总预测 彭总预测钴酸锂 09 年 12000 吨 09 年 18000 吨 -
13、锰酸锂 09 年 5000 吨 09 年 8000 吨 08 年 8000 吨09 年 15000 吨三元正极材料 09 年 6000 吨 09 年 6000 吨 -二元正极材料 - 09 年 1000 吨 -磷酸铁锂 2009 年 500 吨2010 年 2000 吨2011 年后可能出现爆炸性增长,在 6000吨以上2009 年 1000 吨2010 年 2000 吨2011 年后可能出现爆炸性增长,在 6000吨以上-正极材料正极材料小计 09 年 23500 吨 09 年 34000 吨 -负极材料 09 年 10000 吨 09 年 18000 吨 -电解液 09 年 10000 吨
14、 09 年 18000 吨 -B第三部分 锂离子电池正极材料一、正极材料的分类及其运用主要产品 产品用途及特点钴酸锂目前应用最广泛的锂电池正极材料,具有开路 电压高、比能量大、循环寿命长等特点;生产的锂电池主要用于通讯数码类电池领域。 钴价格昂 贵, 钴酸锂的毒性较大。目前技术上,容量已几乎发挥到极限。受资源等制约,有被替代之势。镍钴锰酸锂(三元)电化学容量高、循环性能好、成本低、具有三元协同效应;主要用于通讯数码类成本相对较低的锂离子电池领域。目前生 产工艺相对成熟。锰酸锂 研究已相对成熟,成本低,无污染, 制备容易,安全性能好,理论容量低、循 环性能较差,受电池体积小型化趋势 的制约,主要
15、用于 动力电池、低成本电池领域。磷酸铁锂最具潜力的锂电池正极材料之一,理 论容量相对较高,价格低、热稳定性好、无污染,优良的充放电循环性能。目前只有少数厂家掌握制 备 技术;主要用于动力电池领域。由于导电性能较 差,需参 杂其他材料,振实密度低,比容量相对较小,在小电池领域,同样尺寸电池只有现有电池容量的一半不到。工艺极特殊,制造难度大。配套电解液研发 稍落后。 对工艺要求极严,因动力电池一般由多个电池串并后组成,故对单个 电池的一致性要求极高。镍酸锂 合成困难,目前量极少。二、各种正极材料的性能比较钴酸锂 镍酸锂 镍钴锰 锰酸锂 磷酸铁锂容量(mAh/g) 140-160 170-180 1
16、50160 100-120 130-150充放电寿命(次) 1000 1000 1000 500 5000工作温度() 与稳定性-20 至 55 度,热稳定性一般-20 至 55 度,不稳定-20 至 55 度,热稳定较好-20 至 55 度,热稳定性好-20 至 55 度,热稳定性很好原材料资源 贫乏 较多 较贫乏 丰富 丰富原材料成本 高 较低 中 低 低安全性 较差、保护电路设计复杂差,保护电路设计复杂较好 好 优异蕴藏量 稀少 较多 较贫乏 丰富 丰富环保性 较差 较差 较差 好 好工作电压/V 3.7 3.5 3.6 3.8 3.2电池综合性能 好 较好 较好 一般 较好三、国内生产
17、正极材料的主要企业公司 背景 现状比亚迪 民营企业,港股上市公司 钴酸锂产能 2000 吨、磷酸铁锂产 能 1000 吨以上中信国安盟固利母公司在 A 股上市 08 年锰/镍/钴锂电池正极 2500 吨湖南杉杉 母公司在 A 股上市 钴酸锂产能 4000 吨,锰酸锂 500 吨其他约 500 吨北京当升 北京矿冶研究院、深圳创投公司控股08 年钴酸锂产能达 3000 吨远期可达 5000 吨湖南瑞翔 上海致达科技、中南大学合资钴酸锂产能 2000 吨其他锂正极材料产能 1000 吨北大先行 东圣科技、北京大学合资 钴酸锂产能 1500 吨,磷酸铁锂 500 吨三元 300 吨天津斯特兰 民营企
18、业 2010 年内实现磷酸铁锂产能 2000 吨新乡格瑞恩 母公司为河南金龙铜管集团 年产 2000 吨锰酸锂,100 吨磷酸 铁锂深圳天骄 母公司中国宝安 年产三元材料 1000 吨,计划 2009 年 150 吨磷酸铁锂深圳贝特瑞 母公司中国宝安 磷酸铁锂年产能 1500 吨临沂杰能 母公司中国宝安 锰酸锂产能 2000 吨(2010 年规划 3000 吨),磷酸铁锂产能 200 吨湖南浩润 民营企业 2008 年磷酸铁锂产能 1000 吨宁波金和 民营企业 三元材料、钴酸锂合计年产能 1600 吨以上一、负极材料的种类负极材料以石墨、固体碳粒为主。也有一些新的 负极材料,如钛酸锂是取代碳
19、负极的一个新材料。二、国内负极材料的主要生产企业 公司 背景 现状深圳贝特瑞 母公司中国宝安在 A 股上市 碳负极材料产能 6000 吨,居全球第二。是国内锂电池碳负极材料标准制定者。价格 为 6万元/吨左右。2008 年,贝特瑞收购了天津铁诚公司,使其碳负极材料成本下降 30%。上海杉杉科技 母公司在 A 股上市 目前有锂电池负极材料 CMS(中间相炭微球)产能 1200 吨。曾经为降低成本 转用人工石墨和天然石墨,此后,因为电池循环放电次数不高,又回到了 CMS 的技术上。目前,杉杉股份的 CMS 价格每吨在 10 万元以上长沙海容 湖南宏升创投、长沙星城微晶石墨公司控股锂电池中高端负极材
20、料年产能 2000 吨新乡远东电子 民营企业 2009 年达到石墨负极材料产能 3000 吨以上北京创亚恒业 不明 负极材料年产能 1500 吨余姚宏远碳素 民营企业 锂电池中负极材料年产能 1200 吨辽宁弘光科技 股份制企业 负极材料年产能约 1000 吨佛山高明三高 民营企业 石墨负极材料年产能 500 吨湖南辉宇 民营企业,技术负责人来自复旦大学负极材料年产能 300 吨以上企业产能共计 16,000 吨,其它小厂产能按总计 4,000 吨计算,全国总计20,000 吨,可生产 50 亿安 时,即 1750 万 kwh;如果一辆续航力 100km 的电动车需电池 20kwh,上述产能可
21、供 88 万辆/年的混合动力车生产。4B第五部分 锂离子电池电解液一、国内生产锂电池电解液的主要企业 公司 背景 现状张家港国泰华荣 母公司在 A 股上市:江苏国泰 目前产能 2500 吨,2010 年可达 5000 吨珠海赛纬 民营企业 产能约 1000 吨深圳宙邦 民营企业 目前产能 2000 吨以上东莞杉杉 母公司在 A 股上市:杉杉股份 目前产能 1000 吨,二期可达 4000 吨广州天赐 广州天赐企业集团控股 产能 2000 吨北京创亚恒业 不明,可能有香港背景 产能 1500 吨天津金牛 母公司为邢台矿业集团 产能约 1000 吨北京中盛伟侨盟固利股东之一为中信国安盟固利 产能约
22、 1000 吨汕头金光 民营企业 产能约 1000 吨电解液是影响锂电池性能又一重要材料,占锂电池成本的 12%左右,毛利率接近 40%。目前国内电池生产商电解液配套也已基本实现国产化。以上合计,现有产能 13000 吨, 远景产能 18000 吨。华荣、珠海赛纬电子定位高端市场,其他企业只能做中低端市场。二、关键原材料六氟磷酸锂电解液的主要原材料为六氟磷酸锂,六氟磷酸锂要求纯度高、游离酸与水分低,但由于本身极易吸潮分解,因此生产难度大,对 原料及设备要求苛刻,属典型的高科技、高危生产环境、高难生产的“三高” 技术产品。实验室到工业化生产的过程可能会很长。六氟磷酸锂占电解液成本的 50%左右,
23、毛利率高达 75,目前市场基本上被关东电化学工业、SUTERAKEMIFA 、森田化学等几家日本企 业垄断。三、六氟磷酸锂在国内的进展1、江苏国泰(002091)六氟磷酸锂项目预计 2009 年底进行中试设备的调试。如果中试成功,将审慎地实 施 300 吨/年六氟磷酸锂项 目。2、巨化股份(600160)是中国最大的氟化工生产基地,位于“ 中国氟都”浙江衢州,号称可提供成熟的六氟磷酸锂工艺生产路线、配套的主要生产设备、配方。实际能够实现的可能性小。3、目前实际走在国内前列的应该是天津化工研究设计院。5B第六部分 锂离子电池其他组成一、隔膜隔膜是锂电材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,毛利率通
24、常达到 70%以上,占锂电 池成本的 20-30%。目前隔膜市场供应量严重不足,大部分依赖进口,市场主要被日本旭化成工业、 东燃化学、美国 Celgard 把持。隔膜具有典型的“ 高技术、高资本”特点,项目周期很长,装备水平要很高, 设备投资高达 12 亿元,技 术一旦出问题,就 亏损严 重,投 资风险较大。目前国内生产企业仅有星源科技、金 辉高科两家技术相对成熟。国内生产锂电池隔膜的主要企业如下表:公司 背景 产能 工艺方法深圳星源 民营企业 年产隔膜 5000 万平米 干法三层复合/湿法单层佛山金辉高科 比亚迪和佛塑合资 年产隔膜 756 万平米 特种电池用离子渗析微孔薄膜新乡格瑞恩 母公
25、司为河南金龙(国企) 年产隔膜 1000 万平米 干法单层拉伸和三层复合新乡中科科技 同上 年产隔膜 6000 万平米(筹建中)-安徽铜峰电子 A 股上市公司 年产隔膜 1500 万平米(筹建中)-辽源鸿图纸业 民营企业 年产隔膜 4400 万平米(筹建中)-二、电池组管理由于汽车动力电池的工作电压是 12V 或 24V,而单个动力锂离子电池的工作电压是 3.7V,因此必须 由多个电池串联而提高电压 ,但由于电池难以做到完全均一的充放电,因此导致串 联的多个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况,电池会出现充电不足和过放电现象,而 这种状况会导致电池性能的急剧恶化,最 终导致整组电池无法正常工作,甚至报废,从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。国内锂电池的电源管理系统是个短板,没有成熟的,如果一节单体电池烧毁,整个电池组都有烧毁的危险。解决这一问题是解决中国汽车锂动力电池产业化发展的重中之重。目前做得比较好的国外公司有美国易登等。